DE102013100400A1 - Reactant control method for a fuel cell system in idling stop operation - Google Patents
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Abstract
Ein System und ein Verfahren zum Regeln der Reaktanten in Anoden- und Kathodenbereichen eines Brennstoffzellenstapels während der Brennstoffzellenstapel in einem Stand-by-Betrieb oder Leerlauf-Stopp-Betrieb ist. Das Verfahren beinhaltet das Identifizieren eines Spannungssollwertes für eine Durchschnittsspannung der Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstapel oder einer Gesamtstapelspannung, die eine für den Leerlauf-Stopp-Betrieb akzeptable Minimalspannung ist. Der tatsächliche Zellenspannungsdurchschnitt oder die tatsächliche Stapelspannung wird mit dem Spannungssollwert verglichen, um eine Spannungsregeldifferenz zu erzeugen. Die Spannungsregeldifferenz wird einem Kontroller zur Verfügung gestellt, der Wasserstoffgas einem Anodenbereich des Stapels zum Erhöhen des Anodenbereichsdrucks zuführt, was die Spannungsregeldifferenz vermindert, falls die Spannung über dem Spannungssollwert liegt und/oder mehr Kathodenluft zu dem Kathodenbereich des Brennstoffzellenstapels zuführt, falls die Spannungsregeldifferenz unterhalb des Spannungssollwertes liegt.A system and method for controlling the reactants in anode and cathode regions of a fuel cell stack while the fuel cell stack is in a standby or idle stop mode. The method includes identifying a voltage setpoint for an average voltage of the fuel cells in the fuel cell stack or a total stack voltage that is a minimum voltage acceptable for idle-stop operation. The actual cell voltage average or actual stack voltage is compared to the voltage setpoint to produce a voltage regulation difference. The voltage regulation difference is provided to a controller that supplies hydrogen gas to an anode region of the stack to increase the anode region pressure, which reduces the voltage regulation difference if the voltage is above the voltage setpoint and / or supplies more cathode air to the cathode region of the fuel cell stack if the voltage regulation difference is below the Voltage setpoint is.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
1. Gebiet der Erfindung1. Field of the invention
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und ein Verfahren zum Regeln der Reaktanten innerhalb eines Brennstoffzellenstapels, während der Stapel in einem Stand-by-Betrieb oder einem Leerlauf-Stopp-Betrieb ist, und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Regeln der Reaktanten innerhalb eines Brennstoffzellenstapels, während der Stapel in einem Stand-by-Betrieb oder einem Leerlauf-Stopp-Betrieb ist, wobei das Verfahren den Anodenbereichsdruck durch Zuführen von Wasserstoff zu dem Anodenbereich des Stapels regelt und/oder den Kathodenluftfluss zu dem Kathodenbereich des Stapels regelt.This invention relates generally to a system and method for controlling the reactants within a fuel cell stack while the stack is in a stand-by mode or an idle-stop mode, and more particularly to a system and method for controlling the reactants within a fuel cell stack while the stack is in a stand-by mode or an idle-stop mode, the method controlling the anode region pressure by supplying hydrogen to the anode region of the stack and / or controlling the cathode air flow to the cathode region of the stack.
2. Diskussion des Standes der Technik2. Discussion of the Related Art
Wasserstoff ist ein sehr attraktiver Brennstoff, da er sauber ist und dazu verwendet werden kann, effizient Elektrizität in einer Brennstoffzelle zu produzieren. Eine Wasserstoffbrennstoffzelle ist eine elektrochemische Vorrichtung, die eine Anode und eine Kathode beinhaltet, zwischen denen ein Elektrolyt angeordnet ist. Die Anode erhält Wasserstoffgas und die Kathode erhält Sauerstoff oder Luft. Das Wasserstoffgas wird in der Anode dissoziiert, um freie Wasserstoffprotonen und Elektronen zu erzeugen. Die Wasserstoffprotonen gelangen durch den Elektrolyten zu der Kathode. Die Wasserstoffprotonen reagieren mit dem Sauerstoff und den Elektronen in der Kathode und erzeugen dabei Wasser. Die Elektronen können von der Anode nicht durch den Elektrolyten gelangen. Dementsprechend werden sie über eine Last geleitet, um Arbeit auszuführen, bevor sie an die Kathode gelangen.Hydrogen is a very attractive fuel because it is clean and can be used to efficiently produce electricity in a fuel cell. A hydrogen fuel cell is an electrochemical device including an anode and a cathode, between which an electrolyte is disposed. The anode receives hydrogen gas and the cathode receives oxygen or air. The hydrogen gas is dissociated in the anode to generate free hydrogen protons and electrons. The hydrogen protons pass through the electrolyte to the cathode. The hydrogen protons react with the oxygen and electrons in the cathode, producing water. The electrons can not pass through the electrolyte from the anode. Accordingly, they are passed over a load to perform work before they reach the cathode.
Protonenaustauschmembran-Brennstoffzellen (PEMFC) sind eine populäre Brennstoffzelle für Fahrzeuge. Eine PEMFC beinhaltet im Allgemeinen eine feste Polymerelektrolytenprotonenleitende Membran, so zum Beispiel eine Membran aus einer Perfluorsulfonsäure. Die Anode und die Kathode beinhalten typischerweise fein verteilte Katalysatorteilchen, gewöhnlicher Weise Platin (Pt), verteilt auf Kohlenstoffpartikeln und vermischt mit einem Ionomer. Die Katalysatormischung ist an entgegengesetzten Seiten der Membran aufgebracht. Die Kombination der Anodenkatalysatormischung, der Kathodenkatalysatormischung und der Membran definieren eine Membranelektroden-Anordnung (MEA). MEAs sind in der Herstellung relativ teuer und erfordern bestimmte Bedingungen für einen effektiven Betrieb.Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFC) are a popular fuel cell for vehicles. A PEMFC generally includes a solid polymer electrolyte proton conductive membrane, such as a perfluorosulfonic acid membrane. The anode and cathode typically include finely divided catalyst particles, usually platinum (Pt) dispersed on carbon particles and mixed with an ionomer. The catalyst mixture is applied to opposite sides of the membrane. The combination of the anode catalyst mixture, the cathode catalyst mixture and the membrane define a membrane electrode assembly (MEA). MEAs are relatively expensive to manufacture and require certain conditions for effective operation.
Typischerweise werden mehrere Brennstoffzellen zu einem Brennstoffzellenstapel kombiniert, um die gewünschte Leistung zu generieren. Beispielsweise kann ein typischer Brennstoffzellenstapel für ein Fahrzeug
Ein Brennstoffzellenstapel weist typischerweise eine Reihe von Bipolarplatten auf, die in dem Stapel zwischen die mehreren MEAs angeordnet sind, wobei die Bipolarplatten und die MEAs zwischen zwei Endplatten angeordnet sind. Die Bipolarplatten beinhalten eine Anodenseite und eine Kathodenseite zu benachbarten Brennstoffzellen in dem Stapel. Anodengasflusskanäle sind auf dem Anodenbereich der Bipolarplatten vorgesehen, die es erlauben, dass das Anodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Auf dem Kathodenbereich der Bipolarplatten sind Kathodengasflusskanäle vorgesehen, die es erlauben, dass das Kathodenreaktionsgas zu der jeweiligen MEA fließt. Eine Endplatte beinhaltet Anodengasflusskanäle und die andere Endplatte beinhaltet Kathodengasflusskanäle. Die Bipolarplatten und Endplatten bestehen aus einem leitfähigen Material, wie zum Beispiel rostfreiem Stahl oder einem leitfähigen Verbundmaterial. Die Endplatten leiten die Elektrizität, die von den Brennstoffzellen generiert wurde, aus dem Stapel heraus. Die Bipolarplatten beinhalten des Weiteren Flusskanäle, durch welche ein Kühlmittel fließt.A fuel cell stack typically has a series of bipolar plates disposed in the stack between the plurality of MEAs, with the bipolar plates and the MEAs disposed between two end plates. The bipolar plates include an anode side and a cathode side to adjacent fuel cells in the stack. Anode gas flow channels are provided on the anode region of the bipolar plates that allow the anode reaction gas to flow to the respective MEA. Cathode gas flow channels are provided on the cathode region of the bipolar plates that allow the cathode reaction gas to flow to the respective MEA. One end plate includes anode gas flow channels and the other end plate includes cathode gas flow channels. The bipolar plates and end plates are made of a conductive material such as stainless steel or a conductive composite material. The end plates divert the electricity generated by the fuel cells out of the stack. The bipolar plates further include flow channels through which a coolant flows.
Während des Normalbetriebs eines Brennstoffzellensystems (FCS) treten einige parasitäre Verluste auf, die die Systemeffizienz reduzieren. Diese Verluste umfassen die Diffusion des Wasserstoffs von dem Anodenbereich des Stapels zu dem Kathodenbereich des Stapels, elektrische Kurzschlüsse und Leistungsaufnahme von Zusatzgeräten wie zum Beispiel Pumpen, dem Kompressor etc. Wenn keine elektrische Leistung von dem Brennstoffzellenstapel gewünscht wird, können die parasitären Verluste durch Reduzieren des Flusses an Reaktanten zum Brennstoffzellensystem reduziert werden.During normal operation of a fuel cell system (FCS), some parasitic losses occur which reduce system efficiency. These losses include diffusion of hydrogen from the anode region of the stack to the cathode region of the stack, electrical shorts, and power consumption of accessories such as pumps, the compressor, etc. If no electrical power is desired from the fuel cell stack, the parasitic losses can be reduced by reducing the Flow of reactants are reduced to the fuel cell system.
Es gibt Fälle, bei denen das Brennstoffzellenfahrzeug sehr wenig Leistung benötigt, beispielsweise wenn das Brennstoffzellenfahrzeug an einer roten Ampel gestoppt wird. Das Bereitstellen eines normalen Reaktantenflusses an den Brennstoffzellenstapel ist im Allgemeinen in diesen Situationen verschwenderisch, da die Reaktantenpermeation und elektrische Lastanforderung von den verbauten Komponenten sehr signifikant sein können. Es ist im Allgemeinen wünschenswert, die Stapelausgangsleistung und die Leistungsaufnahme während dieser Leerlaufbedingungen zu reduzieren, um den Brennstoffverbrauch des Systembrennstoffs zu verbessern.There are cases where the fuel cell vehicle requires very little power, for example, when the fuel cell vehicle is stopped at a red traffic light. Providing a normal reactant flow to the fuel cell stack is generally wasteful in these situations because the reactant permeation and electrical load demand from the installed components can be very significant. It is generally desirable to reduce stack output power and power consumption during these idle conditions to improve fuel consumption of the system fuel.
Für diese und möglicherweise andere Brennstoffzellensystembetriebsbedingungen kann es wünschenswert sein, das System in einen Stand-by-Betrieb oder einen Leerlauf-Stopp-Betrieb zu versetzen, wobei das System wenig oder gar keine Leistung aufnimmt, die Menge an Brennstoff, die verbraucht wird, minimal ist und das System schnell aus dem Stand-by-Betrieb hochfahren kann, um so die Systemeffizienz zu steigern und die Systemdegradation zu reduzieren. US Patent Application Serial Number 12/723,261, mit dem Titel ”Stand-by-Betrieb zur Optimierung der Lebensdauereffizienz einer Brennstoffzellenfahrzeuganwendung”, angemeldet am 12. März 2010 vom Anmelder dieser Anmeldung und hiermit durch Bezugnahme inkorporiert, offenbart ein bekanntes Verfahren zum Versetzen eines Fahrzeugbrennstoffzellensystems in einen Stand-by-Betrieb, um Brennstoff zu sparen.For these and possibly other fuel cell system operating conditions, it may be desirable to put the system in a stand-by mode or an idle-stop mode, with the system receiving little or no power, the amount of fuel consumed is minimal and the system can quickly ramp up from stand-by to increase system efficiency and reduce system degradation. U.S. Patent
Da die Reaktantenflüsse während eines Stand-by-Betriebs oder eines Leerlauf-Stopp-Betriebs reduziert sind und die Konzentration an Reaktanten in den Anoden- und Kathodenbereichen sinken, können sich in dem Brennstoffzellenstapel unerwünschte Bedingungen entwickeln. Beispielsweise wandert Wasserstoff durch die Membranen und reichert sich in dem Kathodenbereich an, wenn kein Luftfluss zu dem Kathodenbereich des Stapels stattfindet, wo sich eine Wasserstoff/Stickstoff/Wasser-Mischung bildet. Wenn dann Leistung von dem Brennstoffzellensystem gefordert wird, kann es notwendig sein, dass das wasserstoffreiche Gas in dem Kathodenbereich mit Verdünnungsmitteln gemischt werden muss, um exzessiven Wasserstoff in dem Fahrzeugabgas zu vermeiden. Dieser Verdünnungsprozess verlangsamt den Wiederstart des Brennstoffzellensystems und kann unerwünschte Leistungseinbrüche verursachen.Since the reactant flows are reduced during stand-by or idle-stop operation and the concentration of reactants in the anode and cathode regions decreases, undesirable conditions may develop in the fuel cell stack. For example, hydrogen migrates through the membranes and accumulates in the cathode region when there is no air flow to the cathode region of the stack where a hydrogen / nitrogen / water mixture forms. Then, when power is required from the fuel cell system, it may be necessary for the hydrogen-rich gas in the cathode region to be mixed with diluents to avoid excessive hydrogen in the vehicle exhaust. This dilution process slows down the re-start of the fuel cell system and can cause undesirable power drops.
Darüber hinaus ist das Aufrechterhalten einer wasserstoffreichen Konzentration in dem Anodenbereich während des gesamten Stand-by-Betriebs ebenfalls wichtig. Ohne hinreichende Abgabe von Wasserstoff an den Anodenbereich kann Sauerstoff, der in dem Kathodenbereich vorhanden ist, in den Anodenbereich wandern. Signifikante lokale Konzentrationen von sowohl an Sauerstoff als auch an Wasserstoff in verschiedenen Bereichen des Anodenbereichs können eine Wasserstoff/Luft-Front verursachen, welche eine signifikante Kohlenstoffkorrosion der Kathodenelektrode bewirken kann, was Fachleuten gut bekannt ist.In addition, maintaining a hydrogen-rich concentration in the anode area throughout stand-by operation is also important. Without sufficient hydrogen delivery to the anode region, oxygen present in the cathode region may migrate into the anode region. Significant local concentrations of both oxygen and hydrogen in various regions of the anode region can cause a hydrogen / air front which can cause significant carbon corrosion of the cathode electrode, which is well known to those skilled in the art.
Um die Sauerstoffanreicherung in dem Anodenbereich oder die Wasserstoffanreicherung in dem Kathodenbereich zu regeln, ist die präzise Regelung der Luft- und Wasserstoffreaktanten des Brennstoffzellenstapels kritisch.In order to control the oxygen enrichment in the anode region or the hydrogen enrichment in the cathode region, the precise control of the air and hydrogen reactants of the fuel cell stack is critical.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Im Einklang mit den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Regeln der Reaktanten in Anoden- und Kathodenbereichen eines Brennstoffzellenstapels, während der Brennstoffzellenstapel in einem Stand-by-Betrieb oder einem Leerlauf-Stopp-Betrieb ist, offenbart. Das Verfahren beinhaltet das Identifizieren eines Spannungssollwertes für eine mittlere Spannung der Brennstoffzellen in dem Brennstoffzellenstapel oder einer Gesamtstapelspannung, die eine für den Leerlauf-Stopp-Betrieb akzeptable Minimalspannung ist. Der tatsächliche Zellenspannungsdurchschnitt oder die tatsächliche Stapelspannung wird mit dem Spannungssollwert verglichen, um eine Spannungsregeldifferenz zu erzeugen. Die Spannungsregeldifferenz wird einem Kontroller zur Verfügung gestellt, der Wasserstoffgas dem Anodenbereich des Stapels zuführt, um, falls die Spannung über dem Spannungssollwert ist, den Anodenbereichsdruck zu erhöhen, was die Spannungsregeldifferenz vermindert, und/oder mehr Kathodenluft dem Kathodenbereich des Brennstoffzellenstapels zuführt, falls die Spannungsregeldifferenz unterhalb des Spannungssollwerts ist.In accordance with the teachings of the present invention, a system and method for controlling the reactants in anode and cathode regions of a fuel cell stack while the fuel cell stack is in a stand-by mode or an idle-stop mode are disclosed. The method includes identifying a voltage setpoint for a mean voltage of the fuel cells in the fuel cell stack or a total stack voltage that is a minimum voltage acceptable for idle-stop operation. The actual cell voltage average or actual stack voltage is compared to the voltage setpoint to produce a voltage regulation difference. The voltage regulation difference is provided to a controller which supplies hydrogen gas to the anode region of the stack to increase the anode region pressure if the voltage is above the voltage setpoint, which reduces the voltage regulation difference and / or supplies more cathode air to the cathode region of the fuel cell stack, if Voltage control difference is below the voltage setpoint.
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den beigefügten Patentansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren deutlich.Further features of the present invention will become apparent from the following description and the appended claims, taken in conjunction with the accompanying drawings.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGURENBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS
Die folgende Diskussion der Ausführungsformen der Erfindung, die auf ein System und ein Verfahren zum Regeln der Reaktanten innerhalb eines Brennstoffzellenstapels gerichtet ist, wenn der Stapel in einem Stand-by-Betrieb oder Leerlauf-Stopp-Betrieb ist, ist rein beispielhafter Natur und in keiner Weise dazu gedacht, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen zu begrenzen. Beispielsweise findet die vorliegende Erfindung eine besondere Anwendung bei einem Brennstoffzellensystem auf einem Fahrzeug. Für Fachleute ist es allerdings leicht verständlich, dass das System und das Verfahren der Erfindung auch andere Anwendungen haben kann.The following discussion of embodiments of the invention directed to a system and method for controlling the reactants within a fuel cell stack when the stack is in a stand-by or idle-stop mode is merely exemplary in nature and none Way to limit the invention or its applications or uses. For example, the present invention finds a particular application in a fuel cell system on a vehicle. However, it will be readily understood by those skilled in the art that the system and method of the invention may have other uses.
Der Brennstoffzellenstapel
Wenn der Stapel
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schlägt vor, einen Spannungssollwert (VSG) zu definieren, der eine Sollspannung für den Brennstoffzellenstapel vorgibt, der die oben diskutierten Probleme adressiert, wenn der Stapel
In einer alternativen Ausführungsform kann das Regelungssystem
Die oben beschriebene Bedingung kann in der
Wie aus dem Vergleich der Kurven
Alternativ dazu kann das Regelungssystem
In alternativen Ausführungsformen können andere Parameter als die Spannung verwendet werden, um eine Regeldifferenz zu erzeugen. Beispielsweise können Konzentrationssensoren verwendet werden, um eine Konzentrationsregeldifferenz zu erzeugen, wobei das Regelungssystem
Wie von Fachleuten gut verstanden wird, können verschiedene oder einige Schritte und Verfahren, die hier erörtert wurden, um die Erfindung zu beschreiben, von einem Computer, einem Prozessor oder einer anderen elektronischen Recheneinheit ausgeführt werden, die mit Hilfe elektrischer Phänomene Daten manipuliert und/oder transformiert. Diese Computer und elektrischen Geräte können verschiedene flüchtige und/oder nicht flüchtige Speicher inklusive einem festen computerlesbaren Medium mit einem darauf befindlichen ausführbaren Programm beinhalten, das verschiedene Codes oder ausführbare Instruktionen beinhaltet, die von dem Computer oder Prozessor ausgeführt werden, wobei der Speicher und/oder das computerlesbare Medium alle Formen und Arten von einem Speicher und anderen computerlesbaren Medien beinhalten kann.As will be well understood by those skilled in the art, various or some of the steps and methods discussed herein to describe the invention may be performed by a computer, processor, or other electronic computing device that manipulates and / or manipulates data using electrical phenomena transformed. These computers and electrical devices may include various volatile and / or nonvolatile memories including a fixed computer readable medium having an executable program thereon containing various codes or executable instructions executed by the computer or processor, the memory and / or the computer readable medium may include all forms and types of memory and other computer readable media.
Die vorhergehende Diskussion zeigt und beschreibt rein exemplarische Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Ein Fachmann kann leicht aus der Diskussion an den beigefügten Figuren und Patentansprüchen erkennen, dass zahlreiche Änderungen, Modifikationen und Variationen gemacht werden können, ohne dabei den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, wie er mit den folgenden Patentansprüchen definiert ist.The foregoing discussion shows and describes purely exemplary embodiments of the present invention. One skilled in the art will readily recognize from the discussion of the attached figures and claims that numerous changes, modifications and variations can be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 7320840 [0020] US 7320840 [0020]
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Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US13/372,129 US20130209906A1 (en) | 2012-02-13 | 2012-02-13 | Reactant control method for a fuel cell system in idle-stop mode |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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CN (1) | CN103247812B (en) |
DE (1) | DE102013100400A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015036100A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Daimler Ag | Method for operating a fuel cell system |
US10128517B2 (en) | 2015-04-15 | 2018-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6187599B2 (en) * | 2013-11-14 | 2017-08-30 | 日産自動車株式会社 | Fuel cell system |
DE102019001388A1 (en) * | 2019-02-27 | 2020-08-27 | Daimler Ag | Method for shutting down a fuel cell system |
CN113451622B (en) * | 2020-03-25 | 2023-01-10 | 北京亿华通科技股份有限公司 | Idling control method, system and device of fuel cell system and computer equipment |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7320840B2 (en) | 2003-07-17 | 2008-01-22 | General Motors Corporation | Combination of injector-ejector for fuel cell systems |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6214487B1 (en) * | 1999-02-01 | 2001-04-10 | Motorola, Inc. | Integral sensors for monitoring a fuel cell membrane and methods of monitoring |
JP2004190604A (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Device and method for judging life of battery |
US20080002472A1 (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-03 | More Energy, Ltd. | Controller for fuel cell in standby mode or no load condition |
US7695839B2 (en) * | 2006-10-16 | 2010-04-13 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method for improved power up-transient response in the fuel cell system |
KR101000703B1 (en) * | 2008-07-08 | 2010-12-10 | 현대자동차주식회사 | Idle stop and start control method of fuel cell hybrid vehicle |
US9034530B2 (en) * | 2008-08-06 | 2015-05-19 | GM Global Technology Operations LLC | Fuel cell stack used as coolant heater |
US20100288570A1 (en) * | 2009-05-18 | 2010-11-18 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Tandem dual pumps for a hybrid propulsion system |
CN102751518B (en) * | 2011-04-20 | 2014-11-05 | 本田技研工业株式会社 | Fuel cell system and control method thereof |
-
2012
- 2012-02-13 US US13/372,129 patent/US20130209906A1/en not_active Abandoned
-
2013
- 2013-01-15 DE DE102013100400A patent/DE102013100400A1/en not_active Withdrawn
- 2013-02-08 CN CN201310050157.0A patent/CN103247812B/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7320840B2 (en) | 2003-07-17 | 2008-01-22 | General Motors Corporation | Combination of injector-ejector for fuel cell systems |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2015036100A1 (en) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | Daimler Ag | Method for operating a fuel cell system |
US10128517B2 (en) | 2015-04-15 | 2018-11-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
DE102016105995B4 (en) * | 2015-04-15 | 2021-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103247812B (en) | 2015-09-16 |
US20130209906A1 (en) | 2013-08-15 |
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